RNA/DNAハイブリッドデュプレックスの安定性を予測するための熱力学的パラメーター

RNA/DNAハイブリッド二重鎖の安定性を予測するために、16の最も近いneighborセットと1つの開始因子と1つの開始因子の熱力学的パラメーター（Delta H度、Delta Segree、およびDelta G度37）がここに提示されます。最近傍パラメーターを決定するために、5-13ヌクレオチドの長さを持つ68の異なるハイブリッド配列（136個の一本鎖オリゴヌクレオチド）の熱力学は、UV融解手順によって測定されました。これらのシーケンスは、最も近いニイボールペアのさまざまな組み合わせを持つように選択され、オリゴマーの16の最も近い傍シーケンスの数が可能な限り等しくなりました。ハイブリッドの構造も、円形二色性スペクトルを測定することにより調査されました。DNA/DNAおよびRNA/RNAパラメーターを使用したハイブリッドのデルタG度37値を以前に報告した比較（Breslauer、K.J.、Frank、R.、Blöcker、H。、＆Marky、L.A。（1986）Proc。Natl。Acad。Sci。U.S.A. 83、3746-3750; Freier、S.M.、Kierzek、R.、Jaeger、J.A.、Sugimoto、N.、Caruthers、M.H.、Neilson、T。、＆Turner、D.H。（1986）Proc。Natl。Acad。Sci。U.S.A.83、9373-9377）、RNA/RNA二重ヘリックスは、同じ最も近いnighborシーケンスを持つ3種類のヘリックスの中で最も安定しています。これは、DNA/DNAとRNA/DNAハイブリッドデュプレックスの間でより安定しており、その配列に依存します。現在のパラメーターを使用したハイブリッド形成の熱力学的値を計算したものは、合理的な誤差内で実験値を再現します。

The thermodynamic parameters (delta H degree, delta S degree, and delta G degree 37) for 16 nearest-neighbor sets and one initiation factor are presented here in order to predict stability of RNA/DNA hybrid duplexes. To determine the nearest-neighbor parameters, thermodynamics for 68 different hybrid sequences (136 single-stranded oligonucleotides) with 5-13 nucleotide length including several duplexes with identical nearest-neighbors were measured by UV melting procedure. These sequences were selected to have many different combinations of nearest-neighbor pairs, and so that the number of the 16 nearest-neighbor sequences in the oligomers were as equal as possible. The structures of the hybrids were also investigated by measuring circular dichroism spectra. Comparing delta G degree 37 values of the hybrids with DNA/DNA and RNA/RNA parameters reported previously (Breslauer, K.J., Frank, R., Blöcker, H., & Marky, L.A. (1986) Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 83, 3746-3750; Freier, S.M., Kierzek, R., Jaeger, J.A., Sugimoto, N., Caruthers, M.H., Neilson, T., & Turner, D.H. (1986) Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 83, 9373-9377), RNA/RNA double helix is the most stable of the three kinds of helixes with the same nearest-neighbor sequences. Which is more stable between DNA/DNA and RNA/DNA hybrid duplexes depends on its sequence. Calculated thermodynamic values of hybrid formation with the present parameters reproduce the experimental values within reasonable errors.